偏心式辣椒采摘滚筒的设计与试验

针对辣椒收获中存在辣椒采净率较低的问题,设计一种偏心式辣椒采摘装置。确定了采摘弹齿结构、转速等关键参数,并对弹齿运动过程进行分析,通过理论分析确定滚筒转速的范围。以滚筒转速、行车速度及预设弹齿间隙为试验因素,采净率为试验指标,设计Box-Behnken试验,并利用Design-Expert 12对试验结果进行方差分析,建立试验指标与试验因素的回归模型,以提高采净率为目标对试验因素参数进行寻优求解,获得较优工作参数组合,即前进速度5.7km/h、弹齿间隙79mm、滚筒转速211.5r/min;在此条件下进行验证试验,得辣椒采净率为98.28%,误差小于5%,与优化结果基本一致,满足行业需求。

导向伸缩式残膜捡拾装置设计与试验

针对传统伸缩杆齿式残膜捡拾装置可靠性差、捡拾率低、缠膜率高等问题,基于定心直动滚子凸轮机构,设计一种导向伸缩式残膜捡拾装置。根据残膜捡拾的工作要求对捡拾装置关键部件进行设计,确定残膜捡拾装置中凸轮导轨盘、拾膜滚筒以及弹齿轴总成的主要结构参数。为验证捡拾装置作业性能,以机具前进速度、拾膜滚筒转速、弹齿入土深度为试验因素,以拾膜率和缠膜率为试验指标开展正交试验。试验结果表明:影响拾膜率和缠膜率的因素主次顺序均为拾膜滚筒转速、弹齿入土深度、机具前进速度,较优参数组合为拾膜滚筒转速55 r/min、弹齿入土深度40 mm、机具前进速度4 km/h。在较优参数组合下进行田间验证试验,结果表明,拾膜率为88.87%,缠膜率为1.51%,满足残膜回收作业要求,为导向伸缩式残膜捡拾装置的结构设计、优化提供参考。

螺栓连接的梁–弹簧模型及各齿承载分布

螺栓各齿承载分布严重不均,内外螺纹啮合的第一齿承载较大且齿根存在应力集中,易造成螺栓杆横断失效。本文通过对螺栓连接的受力变形分析,建立梁–弹簧模型,推导了理论模型的力学方程组,并基于此模型编程计算,求解得到螺栓连接件在使用过程中各齿承载的分布情况和齿根应力集中系数。最后进行有限元仿真,对比理论模型和有限元的结果,两者误差在工程可接受范围之内。研究表明,螺栓连接的组合梁–弹簧模型是合理有效的。

3瓣式自动抓紧旋盖头设计

为了解决目前3瓣卡爪旋盖头结构复杂、成本高,以及简易旋盖头兼容性差、生产效率低等技术缺陷,课题组设计了一种3瓣式自动抓紧旋盖头。3瓣式自动抓紧旋盖头主要由锥套、3瓣齿牙滑套、定位体、滑动体、复位弹簧和3个定位螺钉等组成。滑动体在旋盖头内腔的中间位置,在旋盖头下降和上升过程中,塑料盖或复位弹簧对滑动体的压力推动3瓣齿牙滑套在锥套内腔上下移动,使其下端收缩或张开,因此不需要设置驱动源。该旋盖头结构简单,可适用于各种旋盖设备,能自动抓紧或脱离塑料盖而完成旋盖任务,值得在包装领域推广。

弹齿式苗间除草装置关键部件设计与试验

设计了一种水田苗间除草作业的弹齿式除草装置,采用钢丝软轴传动,除草盘为弧形。分别在秧苗生长到第7天和第14天时采用二次旋转正交设计进行土槽试验,利用Design-Expert软件分析,获得除草盘转速、机器前进速度、耕作深度之间交互作用及对除草率和伤苗率的影响。最终确定第7天作业时除草装置的最佳工作参数为:除草盘转速230 r/min、机器前进速度1.02 m/s、耕作深度18 mm,此时除草率73%及伤苗率0.13%;第14天作业的最优组合为:除草盘转速230 r/min,机器前进速度0.48 m/s,耕作深度27 mm。根据第7天试验最佳工作参数组合进行验证试验,结果表明此参数组合能满足除草率要求,且伤苗率最小。

方草捆压捆机捡拾器参数设计

对方草捆压捆机捡拾器的工作幅宽及滚筒转速进行了设计,并对3组弹齿的捡拾器和4组弹齿的捡拾器的运动参数和漏捡率进行了对比分析。结果表明,3组弹齿捡拾器的漏捡率小于2%,可以避免牧草在地面堆积和漏捡;4组弹齿捡拾器的漏捡率小于1%。

3ZS-150型水稻中耕除草机设计与试验

设计了3ZS-150型水稻中耕除草机。对除草部件结构参数进行理论分析,据此设计了苗间和行间除草部件。该机由插秧机底盘提供配套动力,设有软轴驱动式苗间弹齿式除草盘和旋转式行间耕耘锄,可一次完成苗间和行间除草作业。田间试验表明,当中耕深度31 mm、苗间除草盘转速186～190 r/min、机器前进速度为0.35m/s时,除草率为80.46%,伤秧率为4.76%。

水田株间除草机械除草机理研究与关键部件设计

针对现有水田株间除草机伤苗率高等问题,进行机理分析和改进设计,采用左、右2组弹齿盘对称安装,通过软轴带动除草弹齿盘旋转,完成除草功能。通过对除草关键部件弹齿盘的运动学和水田植物(水稻稻苗和稗草)的强度分析,建立了弹齿盘的运动学模型以及水田植物的受力模型、应力模型。通过水田植物的应力模型分析,建立了水田植物的强度条件,并根据水田植物(水稻稻苗和稗草)的物理特性、弹齿盘基本参数,获得了除草盘转动角速度、弹齿数量的取值范围,并通过室内土槽试验确定了弹齿盘转动角速度为25.1 rad/s、弹齿数量为5。通过田间性能检测,结果表明,除草率为80%、伤苗率为4.5%,均达到了农艺技术指标的要求。

圆弧形弹齿滚筒式残膜捡拾机构设计及捡膜性能分析

介绍了一种圆弧形弹齿滚筒式残膜捡拾机构 ,对该机构的捡膜性能进行了分析验证 ,通过分析建立了机构的运动模型及残膜相对弹齿运动的微分方程。试验证明机构设计合理 ,捡膜能力强。在配有起膜铲及膜田表土较干燥条件下 ,残膜回收率可达 10 0 %。

弹齿链耙式播前残膜回收机的设计研究

随着地膜覆盖技术的推广应用,残膜带来的白色污染越来越严重。为了减轻污染,不影响播种、出苗,研究设计了新型弹齿链耙式播前残膜回收机。重点介绍了该机的总体结构、工作原理,以及捡拾链耙、弹齿、脱膜机构等关键部件的设计分析。田间试验表明:该机生产率为0.85hm2/h,残膜回收率为81%,满足残膜回收的技术要求,研究成果有利于解决残膜污染问题。

弹齿滚筒式残膜捡拾机构捡膜特性分析

运用运动及动力学分析方法 ,建立了直齿弹齿滚筒式残膜捡拾机构的运动模型及残膜相对弹齿运动的运动微分方程 ,找出了影响机构工作性能的主要因素 。

弹齿式收膜机的弹齿预选轨迹方程的建立

弹齿式收膜机是目前机械收膜的有效机具之一。文章针对弹齿式收膜机的工作原理,对弹齿的预选轨迹用数学方程进行描述,为后续的弹齿受力分析、滑道轨迹的设计优化等提供了理论基础,具有重要的意义。

旱地全膜双垄沟残膜回收机关键作业参数试验分析

为提高弹齿式旱地全膜双垄沟残膜回收机的拾净率,以起膜齿齿数、起膜齿入土深度、搂膜耙齿齿径和齿数为试验因素,拾净率为试验指标,进行单因素试验;在单因素试验基础上,选取对拾净率影响显著的因素——起膜齿齿数、起膜齿入土深度、搂膜耙齿齿径进行三因素三水平正交试验,并对试验数据进行极差分析,以确定残膜回收机最佳工作性能参数。正交试验结果表明,起膜齿齿数为4个,起膜齿入土深度为50 mm,前、中、后搂膜耙齿齿径分别为10、8和6 mm时,拾净率最高,为93.6%。重复试验结果表明:该机残膜拾净率为93.4%,远高于75%的标准,能满足残膜回收作业质量要求。

搂膜弹齿式夹持装置的残地膜拉伸试验

【目的】设计一种模拟搂膜作业状态下的弹齿式夹持装置,通过残地膜力学性能拉伸试验,对影响立秆搂膜机残膜回收作业效果的残膜力学性能指标(残地膜最大载荷、断裂延伸率)与残地膜破损程度、残膜回收作业速度之间的关系进行探究.【方法】以残膜破损情况、拉伸速度作为试验影响因素,以最大载荷、断裂延伸率作为试验指标,进行二因素三水平的正交试验,运用minitab数据分析软件,对残地膜力学性能拉伸试验所得试验数据进行统计与分析.【结果】试验结果表明,随着拉伸试验速度的增大,残地膜的断裂延伸率增大,残地膜破损程度与最大载荷之间表征出正相关性.【结论】其残地膜力学性能的研究为立秆搂膜机具的设计及其工作参数的探究提供了理论参考依据.

稻田株间除草弹齿齿形及安装方式分析与试验

水田机械除草技术是提高稻米品质的一项重要生产技术,在水稻生长过程中进行机械除草作业,既去除杂草同时又实现了稻田的中耕管理,降低了长期以来化学除草带来的负面环境影响。目前,稻田机械除草技术在对行间杂草去除方面的研究较为成熟,株间杂草去除成为重点的研究方向。为此,设计了一种株间除草关键部件(即除草盘),并对除草盘上弹齿齿形进行了选型,对弹齿安装方式进行分析。按照确定的结构制造了除草盘,进行了室内土槽试验,表明该种形式的除草盘具有较好的除草效果。

水田株间立式除草装置除草机理与试验研究

为提高水田机械除草作业质量,以株间立式除草装置为研究载体,阐述主要结构及工作原理,分析压埋式除草机理,建立除草运动学与动力学模型。为提高除草部件作业性能,确定最佳工作参数,以除草弹齿旋转速度、机具前进速度及弹齿入土深度为试验因素,株间除草率及伤苗率为试验指标进行二次回归正交旋转组合设计试验,分析不同工作参数下除草性能规律,运用Design-Expert 6.0.10软件处理试验数据,建立因素与指标间数学模型以进一步优化。结果表明,除草弹齿旋转速度69.3 r·min^(-1),机具前进速度0.44 m·s^(-1),弹齿入土深度38 mm时,机具除草性能质量最优,除草率81.5%,伤苗率4.6%,满足机械除草农艺要求。

曲齿型弹齿滚筒式残膜捡拾机构特性分析

根据直齿型弹齿滚筒式残膜捡拾机构所存在的问题 ,提出了曲齿型弹齿的改进思路 ,并建立了膜相对弹齿的运动微分方程 ,分析了该机构的捡膜特性。

指盘式搂草机的设计与试验研究

针对目前我国传统搂草设备存在的干燥速度慢、散草打捆困难和草根容易捂烂等问题,研制出适应市场需求的新型指盘式搂草机,能够实现对苜蓿、稻、麦、秸秆的搂集和翻晒作业。为此,论述了9LZ-6.0型指盘式搂草机的整机结构和工作原理,完成了可调旋转架、指盘收放机构和指盘弹齿等关键部件的结构参数设计计算,完成了对弹齿的有限元分析和运动学模拟仿真,并对样机进行了田间试验,通过试验结果与技术指标的分析对样机进行了优化设计。试验结果表明:该机具各项技术性能指标均能满足设计要求,操作方便,使用可靠,搂草质量好,生产率高,可满足我国饲草收获的要求。

残膜回收机弹齿式捡拾机构的设计及试验研究

捡拾机构是残膜回收机的重要工作部件,主要是完成对残膜的挖掘作业。为此,设计了一种弹齿式捡拾机构,确定了设计要求与基本结构,并对其进行运动学分析。为了寻找几何参数和工作参数在不同组合时对机构的影响,进行了试验研究。结果表明:最优水平组合为弹齿转速750r/min、弹齿入土深度80mm、出膜倾角3 5°。该弹齿式捡拾机构结构简单,加工制造方便,工作性能稳定。

玉米根茬挖掘弹齿的有限元分析

玉米根茬收获机关键部件挖掘弹齿在挖茬过程中,受土壤阻力后有一定的应力和变形,传统设计方法计算挖掘弹齿的应力变化非常复杂,并且计算结果不够精确。为此,采用ANSYS11.0有限元软件对挖掘弹齿静强度进行了有限元分析,给出了挖掘弹齿作业时的应力和应变分布图,为玉米根茬收获机挖掘弹齿的设计和开发提供了参考依据。